電路板是電子設備的關鍵基礎部件，它通過導電線路和絕緣基材構建電路連接，實現電子元件間的信號傳輸與電力分配，并且其種類多樣，包括硬板、軟板及軟硬結合板等，以滿足不同電子設備在功能、體積、柔性等方面的差異化需求，其設計、材料與制造工藝的持續創新推動著電子科技不斷向前發展。

PCB電路板的可靠性測試是保證產品質量和性能的關鍵環節，涵蓋了電氣性能、機械性能、環境適應性等多個方面。

這些測試能夠在設計、制造和使用階段發現潛在問題，從而提高產品的穩定性和使用壽命。

以下是主要的可靠性測試內容及其詳細介紹。

電氣性能測試

(1) 導通測試

目的：檢查PCB的線路是否存在斷路或短路。

方法：使用電路測試儀對每個導電路徑進行測試，確保電氣連接符合設計要求。

關鍵點：多層板特別需要重點檢測內層線路。

(2) 絕緣電阻測試

目的：驗證不同導體之間的絕緣性能。

方法：在兩導體之間施加一定的直流電壓，測量其絕緣電阻值。

指標：絕緣電阻通常要求在兆歐級別以上，具體值依據產品用途而定。

(3) 耐壓測試

目的：確保PCB能夠承受規定的高電壓而不會發生擊穿。

方法：在導體之間施加高于正常工作電壓的電壓，并觀察是否發生擊穿或放電現象。

應用：廣泛用于高壓電路板的驗證。

(4) 阻抗測試

目的：檢測PCB的特性阻抗是否符合設計值。

方法：使用網絡分析儀測量特定頻率下的阻抗值。

應用：在高頻電路或高速數字電路中尤為重要。

PCB機械性能測試

(1) 剝離強度測試

目的：評估PCB銅箔與基板之間的附著力。

方法：通過剝離試驗機測量剝離銅箔所需的力。

重要性：關系到電路板在應力條件下的長期可靠性。

(2) 彎曲測試

目的：評估PCB的柔性和抗斷裂能力。

方法：在規定的角度和頻率下彎曲電路板，觀察其是否斷裂或失效。

應用：特別重要于柔性電路板（FPC）。

(3) 熱應力測試

目的：驗證PCB在高溫條件下的機械強度和電氣性能。

方法：使用焊接熱沖擊或回流焊測試模擬高溫環境。

關注點：過孔（vias）和焊點的開裂或剝離問題。

環境適應性測試

(1) 高溫老化測試

目的：評估PCB在高溫條件下的長期性能。

方法：將PCB置于高于工作溫度的環境中（如125°C）進行持續加熱，并觀察其性能變化。

指標：關注線路的導電性、絕緣性能及焊點可靠性。

(2) 濕熱試驗

目的：驗證PCB在高濕環境下的可靠性。

方法：將PCB放置在高濕度（如85%RH）和高溫（如85°C）環境中，并測量其電氣性能和物理變化。

結果：觀察是否出現吸濕膨脹、漏電或腐蝕。

(3) 鹽霧測試

目的：評估PCB的抗腐蝕能力，特別是表面涂層的防護效果。

方法：在鹽霧環境中暴露一定時間后檢查PCB的表面狀況。

應用：對軍用、海洋環境產品尤為重要。

(4) 熱循環測試

目的：檢測PCB在極端溫度變化下的可靠性。

方法：在高低溫之間交替循環（如-40°C到125°C），檢測是否出現裂紋、分層或性能衰減。

應用：廣泛用于汽車和航空航天領域。

(5) 紫外老化測試

目的：評估PCB在紫外線照射下的抗老化性能。

方法：在UV燈下模擬陽光暴曬條件，檢測PCB涂層是否出現開裂或變色。

應用：戶外設備需要重點關注。

線路板化學性能測試

(1) 離子污染測試

目的：檢測PCB表面的離子污染水平，評估其可能導致的電遷移風險。

方法：通過溶劑浸泡和電導率測量評估污染程度。

標準：常見的國際標準為IPC-TM-650。

(2) 表面涂層附著力測試

目的：驗證防護涂層的附著性能。

方法：通過拉伸或刮擦試驗評估涂層是否易脫落。

關注點：影響PCB的耐腐蝕性和電氣隔離性能。

特殊應用測試

(1) EMI/EMC測試

目的：評估PCB的電磁干擾（EMI）和抗干擾（EMC）性能。

方法：在屏蔽室中使用天線和探頭對PCB進行電磁特性測試。

重要性：對于無線設備和通信設備尤為關鍵。

(2) 焊接可靠性測試

目的：評估焊點的強度和可靠性。

方法：通過剪切測試或疲勞試驗，驗證焊點在應力和熱循環下的性能。

應用：特別在SMT（表面貼裝技術）工藝中重要。

(3) 過孔可靠性測試

目的：檢測過孔在熱沖擊、機械應力條件下的完整性。

方法：對過孔進行顯微切片分析，或施加高電流進行應力測試。

關注點：過孔鍍層厚度和粘附質量。

失效分析

當PCB測試中發現問題時，通常需要進行失效分析，分析方法包括：

顯微切片觀察：分析內部結構和缺陷。

掃描電子顯微鏡（SEM）：檢查微觀結構和表面形貌。

能量色散光譜（EDS）：分析材料成分。

X射線檢測：定位內部斷路或空洞。

熱成像分析：定位高溫失效點。

PCB的可靠性測試內容覆蓋廣泛且具有深度，具體選擇和組合測試方法需要根據產品用途、工作環境和設計要求制定。

系統性的測試能夠顯著提高產品的穩定性和質量，是現代電子工業中的關鍵環節。